人機(jī)工程學(xué)培訓(xùn)教材ppt課件

.,人機(jī)工程學(xué),一、什么是人機(jī)工程學(xué)二、人機(jī)系統(tǒng)中人的特性1人的生理、心理特性2人的作業(yè)特性三、人體測(cè)量與作業(yè)空間四、人與作業(yè)環(huán)境五、人機(jī)信息界面與人機(jī)系統(tǒng),.,人機(jī)工程學(xué),人機(jī)工程學(xué)的研究目標(biāo)：通過(guò)揭示人、機(jī)、環(huán)境之間的相互關(guān)系規(guī)律，從而確保人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)總體性能的最優(yōu)化。,1.中國(guó)企業(yè)管理百科全書定義為：研究人和機(jī)器、環(huán)境的相互作用及其合理性，使設(shè)計(jì)的機(jī)器和環(huán)境系統(tǒng)適合人的生理、心理等特征，達(dá)到在生產(chǎn)中提高效率、安全、健康和舒適的目的。,2.人機(jī)工程學(xué)就是運(yùn)用生理學(xué)、心理學(xué)、管理學(xué)的有關(guān)理論和知識(shí)，利用系統(tǒng)分析的觀點(diǎn)，處理人機(jī)環(huán)境所組成的系統(tǒng)；使三者組成的系統(tǒng)達(dá)到最佳狀態(tài)。也就是說(shuō)既能保證提高人的工作效率，同時(shí)又能使人在心理和生理感到舒適，并保證人的健康和安全。,人機(jī)工程學(xué)的研究對(duì)象：人機(jī)環(huán)境的相互作用關(guān)系。,一、定義,.,人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展,一、經(jīng)驗(yàn)人機(jī)工程學(xué),人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：,3.代表人：,1.時(shí)間：20世紀(jì)初第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā),2.特點(diǎn)：以機(jī)器設(shè)計(jì)為中心，通過(guò)對(duì)人的選拔和培訓(xùn)來(lái)適應(yīng)機(jī)器。（由于機(jī)器進(jìn)步很快，使人難以適應(yīng)，所以大量存在著傷害人身心的問(wèn)題）,吉爾布雷斯砌磚作業(yè)動(dòng)作研究,美國(guó)學(xué)者泰勒鐵鍬實(shí)驗(yàn)時(shí)間研究,.,二、科學(xué)人機(jī)工程學(xué),三、現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué),2.特點(diǎn)：一切都以人為中心,2.特點(diǎn)：重視工業(yè)與工程設(shè)計(jì)中“人的因素”，力求使機(jī)器適應(yīng)人。即機(jī)器的設(shè)計(jì)符合人的習(xí)慣。,1.時(shí)間：第二次世界大戰(zhàn)50年代末,1.時(shí)間：60年代至今,四、在我國(guó)的發(fā)展,1989年正式成立了本學(xué)科與IEA相應(yīng)的國(guó)家一級(jí)學(xué)術(shù)組織中國(guó)人類工效學(xué)學(xué)會(huì)（ChineseErgonomicsSociety,簡(jiǎn)稱CES）。,.,人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容,一、為什么要實(shí)施人機(jī)工程學(xué),.,二、人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容,1.人體特性的研究：研究人的生理、心理特性和能力限度,2.人機(jī)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)：研究人機(jī)功能的合理分配,3.工作場(chǎng)所和信息傳遞裝置的設(shè)計(jì)：研究人機(jī)相互作用及人機(jī)界面的設(shè)計(jì),5.環(huán)境控制與安全保護(hù)設(shè)計(jì)：研究作業(yè)環(huán)境和人的可靠性與安全,4.作業(yè)及其改善,.,人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用,Manufacturing,Home&Leisure,Service,Office,返回,.,人機(jī)系統(tǒng)中人的作業(yè)特性,體力勞動(dòng)時(shí)的能量消耗人體作業(yè)過(guò)程的調(diào)節(jié)與適應(yīng)作業(yè)能力及其影響因素合理安排作業(yè)休息制度作業(yè)疲勞及其測(cè)定,.,體力勞動(dòng)時(shí)的能量消耗,一、動(dòng)態(tài)作業(yè),2、靜態(tài)作業(yè),所有的肌肉運(yùn)動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致疲勞，但程度取決于很多事情：如舒適程度、年齡和經(jīng)驗(yàn)。靜態(tài)的肌肉運(yùn)動(dòng)，其疲勞的恢復(fù)時(shí)間是動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)的10倍。,概念,肌肉等長(zhǎng)收縮來(lái)保持一定姿勢(shì)或本位的作業(yè)。,特點(diǎn),能耗水平不高，但易引起人的疲勞。,.,三、人體的能量代謝,1.定義,能量代謝就是人體有關(guān)能量的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)移和消耗。,2.種類,1）基礎(chǔ)代謝量：人在基礎(chǔ)條件下，維持人最基本生理活動(dòng)，所需消耗的能量。,按機(jī)體所處的狀態(tài)分為三種：,基礎(chǔ)代謝率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，單位體表面積所消耗的基礎(chǔ)代謝量。用B表示，單位：KJ/(m2.h),體表面積S(m2)0.0061身高(cm)0.0128體重(kg)0.1529,基礎(chǔ)代謝量=基礎(chǔ)代謝率人體表面積持續(xù)時(shí)間BSt,我國(guó)正常人基礎(chǔ)代謝率的平均值如表所示,.,3）能量代謝量：人體進(jìn)行作業(yè)或運(yùn)動(dòng)時(shí)所需消耗的總能量。,能量代謝率：用M表示,能量代謝量MSt,2）安靜代謝量：機(jī)體保持某部位的平衡及某種姿勢(shì)所需消耗的能量。,安靜代謝率：用R表示R=1.2B,安靜代謝量RSt1.2BSt,.,RMR(能量代謝率安靜代謝率)/基礎(chǔ)代謝率(M1.2B)/B,由上式得：MB（RMR1.2）,總能耗B（RMR1.2）體表面積活動(dòng)時(shí)間（RMR1.2）基礎(chǔ)代謝量,3.相對(duì)代謝率（RelativeMetabolicRate）,勞動(dòng)強(qiáng)度不同，所消耗的能量不同，由于勞動(dòng)者的體質(zhì)差異，即使同樣的勞動(dòng)強(qiáng)度，不同勞動(dòng)者的能量代謝也不同，為了消除個(gè)體差異，常用相對(duì)代謝率來(lái)衡量勞動(dòng)強(qiáng)度。用RMR表示。,4.能量代謝率的測(cè)定,.,四、勞動(dòng)強(qiáng)度等級(jí)的劃分,1.勞動(dòng)強(qiáng)度,是指作業(yè)者在生產(chǎn)過(guò)程中體力消耗及緊張程度。,2.指標(biāo),1）相對(duì)代謝率RMR相對(duì)指標(biāo),2）勞動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)I絕對(duì)指標(biāo),I=3T+7M3：實(shí)際勞動(dòng)率系數(shù)7：能量代謝率系數(shù)T（凈作業(yè)時(shí)間比率）：工作日內(nèi)凈作業(yè)時(shí)間/工作日總工時(shí)M（能量代謝率）：8小時(shí)工作日的平均能量代謝率（KJ/minm2）,3.等級(jí)劃分,（1）I15一級(jí)勞動(dòng)強(qiáng)度輕（2）I=1520二級(jí)勞動(dòng)強(qiáng)度中（3）I=2025三級(jí)勞動(dòng)強(qiáng)度重（4）I25四級(jí)勞動(dòng)強(qiáng)度極重,1）以RMR指標(biāo)分級(jí)見(jiàn)表,2）以I指標(biāo)分級(jí),.,作業(yè)能力及其影響因素,一、作業(yè)能力,1.概念：指完成某作業(yè)，作業(yè)者所表現(xiàn)的生理、心理、技能的綜合性素質(zhì)。,2.表達(dá)方式,3.變化規(guī)律,生產(chǎn)成果（產(chǎn)量、質(zhì)量）=（作業(yè)能力，作業(yè)動(dòng)機(jī)）,.,4.意義,1）合理安排休息，不要在沒(méi)進(jìn)入疲勞期就安排休息；,例如：,腦力勞動(dòng),安排工作V：V工作能力時(shí)，會(huì)加速作業(yè)者的疲勞，甚至影響身體健康。V工作能力時(shí)，會(huì)加速作業(yè)者的疲勞，甚至影響身體健康。V84kJ/(m3h)的作業(yè)環(huán)境。,在我國(guó)國(guó)標(biāo)中對(duì)應(yīng)下列三種高溫強(qiáng)熱輻射作業(yè)：氣溫高，熱輻射強(qiáng)度大，相對(duì)濕度較低。例如：煉鋼車間、鍛造車間,2）影響,高溫環(huán)境下，人的水分和鹽分大量喪失,作業(yè)環(huán)境有效溫度控制作業(yè)負(fù)荷圖,高溫高濕作業(yè)：干球溫度3080%例如：紡織,夏天露天作業(yè)：寒冷地區(qū)32炎熱地區(qū)35例如：種植業(yè)、建筑作業(yè),.,3.低溫對(duì)人和操作的影響,熱環(huán)境對(duì)腦力勞動(dòng)的影響表現(xiàn)在效率和相對(duì)差錯(cuò)次數(shù)兩方面，見(jiàn)圖9-4。熱環(huán)境對(duì)體力勞動(dòng)的影響表現(xiàn)在操作效率和事故發(fā)生率兩方面。見(jiàn)圖9-5,操作對(duì)手的影響最大見(jiàn)圖,定義：作業(yè)環(huán)境溫度低于允許溫度下限。,影響：,工作時(shí)的溫度最好在15.527,.,五、改善微氣候條件的措施,1.改善高溫作業(yè)環(huán)境的措施1）生產(chǎn)技術(shù)：合理布置熱源例：布置在下風(fēng)頭，車間外隔熱通風(fēng)換氣降低濕度2）保健方面：供給飲料（12為宜，以加鹽為宜，量少次數(shù)多為宜）勞保用品適應(yīng)性檢查因?yàn)橛行┤瞬贿m應(yīng)高溫作業(yè)3）生產(chǎn)組織：合理安排作業(yè)負(fù)荷休息場(chǎng)所（溫度2030為宜，太低人體汗腺）集體作業(yè),采暖和保暖,2.改善低溫作業(yè)環(huán)境,提高作業(yè)負(fù)荷,個(gè)體防護(hù),特殊例：操作空間小，可以采用熱輻射取暖等方法。,.,六、微氣候的主觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),1.主觀評(píng)價(jià)依據(jù)：微氣候?qū)θ梭w影響的主觀感覺(jué)包括6個(gè)方面的因素：空氣溫度、熱輻射溫度、空氣相對(duì)濕度、氣流速度、人體溫度、皮膚溫度，參閱表9-1，表9-2,2.工作效率不受影響的溫度范圍，見(jiàn)圖9-8,3.工業(yè)生產(chǎn)微氣候標(biāo)準(zhǔn)，參閱表9-3，表9-4,.,光環(huán)境,一、光的性質(zhì)及其度量,光的性質(zhì),1）光通量（）：是最基本的光度量。,2.光的度量,2）發(fā)光強(qiáng)度（光強(qiáng)）I,定義：指光源在給定方向上單位立體角內(nèi)發(fā)出的光通量。常用于描述點(diǎn)光源的發(fā)光特性。,測(cè)量：光電管,定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)某一面積的光量。單位：流明lm,.,3）亮度,4）照度（E）,亮度表示發(fā)光面的明亮程度，亮度可用亮度計(jì)直接測(cè)量。,照射在物體單位表面面積上的光通量。,照度表明被照面上光的強(qiáng)弱，可用光電池照度計(jì)測(cè)量。,.,二、良好光環(huán)境的作用,1.光環(huán)境對(duì)生產(chǎn)率的影響,作業(yè)場(chǎng)所的光環(huán)境，有天然采光和人工照明。天然采光：利用自然界的天然光源形成作業(yè)場(chǎng)所的光環(huán)境。人工照明：利用人工制造的光源構(gòu)成作業(yè)場(chǎng)所的光環(huán)境。,良好的光環(huán)境主要是通過(guò)改善人的視覺(jué)條件（照明生理因素）和改善人的視覺(jué)環(huán)境（照明心理因素）來(lái)達(dá)到提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。,良好光環(huán)境使事故次數(shù)、出錯(cuò)件數(shù)和缺勤人數(shù)都明顯減少，見(jiàn)圖9-10。,2.光環(huán)境對(duì)安全的影響,光環(huán)境對(duì)生產(chǎn)中的效率、安全等都有重要意義。圖9-9,注：臨界照度值,.,三、對(duì)光環(huán)境的要求,1.光環(huán)境設(shè)計(jì)的基本原則,2.天然光照度和采光系數(shù)C,合理的照度平均水平光線的方向和擴(kuò)散要合理不讓光線直接照射眼睛光源光色要合理讓照明和色相協(xié)調(diào)不能忽視經(jīng)濟(jì)條件的制約,在具體的天然采光設(shè)計(jì)中，常以采光系數(shù)的最低值作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值。表9-5是我國(guó)采光與照明標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的生產(chǎn)車間工作面上的C的最低值。,將某種條件下的天空照度值乘以選用的C，就可計(jì)算出某種條件下室內(nèi)某點(diǎn)的天然光照度。,實(shí)現(xiàn)良好照明的特性因素圖9-11,.,3.照度分布,4.亮度分布,我國(guó)的照度標(biāo)準(zhǔn)是以最低照度值作為設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)值，表9-7規(guī)定了生產(chǎn)車間工作面上的照度最低值。,2）工作面照度分布相對(duì)比較均勻。,照度均勻主要從燈具的布置上來(lái)解決。,工作場(chǎng)所的亮度分布可通過(guò)規(guī)定室內(nèi)各表面的適宜的反射系數(shù)范圍，以組成適當(dāng)?shù)恼斩确植紒?lái)實(shí)現(xiàn)。,.,5.光的方向性和擴(kuò)散性,亮度應(yīng)相對(duì)均勻，不應(yīng)有較大變化，否則人眼要進(jìn)行明暗適應(yīng)。暗適應(yīng)和明適應(yīng)，見(jiàn)圖3-8人對(duì)暗適應(yīng)、明適應(yīng)不同。,1）滿意的狀況,光照射到物體上的方向不同，在物體上產(chǎn)生的陰影、反射狀況和亮度分布也不相同，從而會(huì)使人產(chǎn)生不同的感覺(jué)。,2）不滿意的狀況,對(duì)于需突出立體視覺(jué)的工作對(duì)象，應(yīng)形成適當(dāng)陰影，改善其可見(jiàn)度。形成立體感最理想的照明條件：光由一個(gè)方向照射，且亮度比為3:1。,安設(shè)從斜面來(lái)的指向性光照射時(shí)，可產(chǎn)生小陰影來(lái)表現(xiàn)物體的粗糙和凸凹等，以強(qiáng)調(diào)材質(zhì)感，而且最好用點(diǎn)光照明和壁面照明，從而形成愉快的照明效果。,陰影改善：將照明器做成擴(kuò)散性，并在布置上加以注意。,眩光,.,防控措施：a限制亮度；b合理布置光源：使光源處于微弱眩光區(qū)，大于45度；如：燈罩c使光線轉(zhuǎn)為散射光線經(jīng)天花板、燈罩、墻壁漫射到工作臺(tái)上；,直射眩光：由光源直接照射引起（由于光源亮度太大）。如：電焊,眩光：視野中的亮區(qū)產(chǎn)生刺眼和耀眼的強(qiáng)烈光線，從而引起視覺(jué)器官不舒適和功能下降的現(xiàn)象。,眩光種類及其防控措施：（按產(chǎn)生原因）,對(duì)比眩光：物體和背景之間明暗反差太大。,防控措施：適當(dāng)提高眩光源周圍地區(qū)的亮度，減少亮度對(duì)比；亮度比70mm認(rèn)讀效果1/d讀,根據(jù)刻度標(biāo)記的數(shù)量以及觀察距離進(jìn)行設(shè)計(jì)。,1.儀表形式,觀察者的視角為2.55時(shí)最佳。視角：刻度盤的直徑與觀察距離的比值。,人的視覺(jué)特性：水平移動(dòng)速度大于垂直移動(dòng)速度；從左到右；從上到下。,圖5-2,.,4.儀表指針,指針的形狀、長(zhǎng)度和寬度形狀：簡(jiǎn)潔、明快，以頭部尖，尾部平，中間等寬或狹長(zhǎng)三角形為好；長(zhǎng)度：指針與刻度間距最好為12mm，不要重疊、相連。寬度：指針針尖寬度=最小刻度線寬度。,刻度線間距：小刻度線的最小間距為L(zhǎng)/600；大刻度線的最小間距為L(zhǎng)/50。視距為750mm時(shí)，刻度線間距為12.5mm；4。,3.刻度與標(biāo)數(shù),表盤上的刻度線、刻度線間距、文字和數(shù)字尺寸是依據(jù)視距確定的。,刻度線：刻度線一般有三級(jí)，即大刻度線，中刻度線和小刻度線；刻度線高度和文字高度參閱表5-3；刻度線寬度：一般取間距大小的5-15，10最佳。,儀表的標(biāo)數(shù)設(shè)計(jì)遵循原則：p94；刻度與標(biāo)數(shù)的優(yōu)劣對(duì)比見(jiàn)圖5-4。,指針的零位儀表指針零位一般都在時(shí)鐘9點(diǎn)或12點(diǎn)位置。,.,6.儀表面板形式及其布置,5.儀表的色彩,儀表板上的儀表位置設(shè)計(jì)原則如下：按儀表的重要程度排列320404060,例如：墨綠或淡黃色表盤最佳搭配：白色、黑色。,顏色設(shè)計(jì)主要指表盤、刻度線、標(biāo)記字符以及指針的顏色匹配問(wèn)題，儀表色彩是否合適，將影響認(rèn)讀速度和誤讀率。,設(shè)計(jì)時(shí)，刻度線、標(biāo)記字符以及指針的顏色應(yīng)相同或盡可能協(xié)調(diào)，而與表盤不同。,組合形式面板見(jiàn)圖5-5，其布置參閱表5-4。,按使用順序排列,按功能進(jìn)行組合排列,按最佳零點(diǎn)方向排列，見(jiàn)圖5-6基本原則：將各儀表的指針正常位按一定的規(guī)律組合排列成圖案，任何一個(gè)表盤的指針偏離了正常位，就破壞了構(gòu)型圖案的完整性，極易被人覺(jué)察。,.,（三）信號(hào)顯示設(shè)計(jì),1.信號(hào)燈設(shè)計(jì),信號(hào)燈的作用主要有兩方面：1）發(fā)出指示性信息2）顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)大多數(shù)情況下，一種信號(hào)燈只用于指示一種信息和狀態(tài)。,按視覺(jué)特性排列儀表的排列順序和方向應(yīng)遵循人的視覺(jué)特性，左上方為最優(yōu)，其次是右上方、左下方，而以右下方為最差。,遠(yuǎn)距離信號(hào)燈：選用空氣散射小、射程較遠(yuǎn)的長(zhǎng)波紅光的信號(hào)燈，或選用功率消耗較少的藍(lán)綠光。能見(jiàn)距離：不同情況下的氣象能見(jiàn)距離參閱表5-5；夜間發(fā)光客體的能見(jiàn)距離參閱表5-6。,信號(hào)燈的亮度和視距設(shè)計(jì),信號(hào)燈的亮度要高于背景亮度的兩倍，同時(shí)背景以灰暗無(wú)光為好。,按儀表與操縱器相合性排列，見(jiàn)圖5-7,.,信號(hào)燈形狀、標(biāo)記設(shè)計(jì),信號(hào)燈的顏色選擇,信號(hào)燈的布置,信號(hào)燈常使用顏色編碼，表示某種含義和提高可辨性。在使用顏色編碼時(shí)，使用顏色過(guò)多可能造成混淆和錯(cuò)認(rèn)，一般不應(yīng)超過(guò)10種。信號(hào)燈的顏色及其意義參閱表5-8。,重要信號(hào)燈設(shè)計(jì),3206080,當(dāng)所顯示的信息非常重要或較復(fù)雜時(shí)，可通過(guò)多種感覺(jué)通道或多個(gè)信號(hào)燈復(fù)合顯示，以引起特別注意。信號(hào)燈聽覺(jué)或觸覺(jué)；使用不同顏色和形狀的信號(hào)燈編碼。,需要引起注意的信號(hào)可采用閃光信號(hào)，閃光頻率一般為0.671.67HZ閃光方式：明滅、明暗、似動(dòng)式。信號(hào)燈與背景亮度對(duì)比較差時(shí)或信息緊急時(shí)，可適當(dāng)提高閃光頻率（1020HZ）。不同背景的燈光信號(hào)對(duì)人的認(rèn)讀效果有較大的影響，具體參閱表5-7。,.,2.熒光屏設(shè)計(jì),既能顯示圖形、符號(hào)、信號(hào)，又能顯示文字；既能追蹤顯示，又能顯示多媒體的圖文動(dòng)態(tài)畫面。,在熒光屏上顯示視覺(jué)信息，應(yīng)用：電視屏幕、計(jì)算機(jī)顯示器、示波器等。,目標(biāo)：是指在熒光屏上顯示的視覺(jué)信息載體。如：圖形、文字、符號(hào)、信號(hào)等。目標(biāo)亮度：一般不超過(guò)34cd/m2呈現(xiàn)時(shí)間：在0.01-10s內(nèi)，目標(biāo)的視認(rèn)度與之成正比；一般為0.5s可基本滿足視認(rèn)要求，在23s可較好滿足視認(rèn)要求。,運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)比靜止目標(biāo)易于察覺(jué)，但難以看清，目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度越大，視覺(jué)辨認(rèn)效率越低。視敏度與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系參閱表5-9。,1）熒光屏的顯示特征,2）目標(biāo)的亮度、呈現(xiàn)時(shí)間,3）目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度,.,4）目標(biāo)的形狀、大小和顏色,5）目標(biāo)與背景的關(guān)系,6）屏面,大?。耗繕?biāo)越大越易察覺(jué)，但受空間所限應(yīng)有一個(gè)適宜大小，熒光屏字符大小與視距的關(guān)系參閱表5-10。,目標(biāo)的形狀：不同形狀目標(biāo)，其辨認(rèn)效率不同，一般次序?yàn)椋喝切?、圓形、梯形、方形、長(zhǎng)方形、橢圓形、十字形。,顏色：計(jì)算機(jī)熒光屏絕大多數(shù)用綠色作目標(biāo)。,3.圖形符號(hào)設(shè)計(jì),圖形符號(hào)的辨認(rèn)速度和準(zhǔn)確性，與圖形符號(hào)的特征數(shù)量有關(guān)，參閱表5-11,標(biāo)志是一種形象語(yǔ)言，要便于識(shí)別，標(biāo)志的顏色有特定意義。參閱表5-12,.,三、聽覺(jué)顯示器設(shè)計(jì),1.聽覺(jué)信息傳示裝置,聽覺(jué)顯示器分兩大類：1）聽覺(jué)信息傳示裝置2）言語(yǔ)傳示裝置,利用示警信號(hào)（聲音）來(lái)傳達(dá)信息。特點(diǎn)：可快速有效的傳遞簡(jiǎn)單和短促的信息，反應(yīng)快、方向不受限制。特別適合緊急情況下使用。聽覺(jué)信息傳示裝置的用途很廣，根據(jù)聲壓級(jí)及頻率高低，常用的有：蜂鳴器、鈴、角笛和汽笛、警報(bào)器；,聽覺(jué)顯示器是利用聲音通過(guò)人的聽覺(jué)通道向人傳遞信息的裝置。,具體設(shè)計(jì)音響及報(bào)警裝置的強(qiáng)度和頻率參數(shù)可參閱表5-13。,.,音響傳示裝置的選擇原則,2.言語(yǔ)傳示裝置,在有背景噪聲的場(chǎng)合，音響傳示裝置的頻率選擇在噪聲掩蔽效應(yīng)最小的范圍內(nèi)。使用斷續(xù)的或音調(diào)有高低變化的聲音信號(hào)，更能引起人的注意。最好組成視、聽雙重報(bào)警信號(hào)。音響信號(hào)傳播距離遠(yuǎn)和穿越障礙物時(shí)，應(yīng)加大聲波強(qiáng)度，使用較低的頻率。注意音響裝置的多少，避免各信號(hào)間的相互干擾。,用語(yǔ)言在人與機(jī)器之間傳遞信息，使其具有一定的表達(dá)能力。特點(diǎn)：可以更為細(xì)致、明確地指導(dǎo)操作者的各種操作行為。應(yīng)用：無(wú)線電廣播、電視、電話、報(bào)話機(jī)和對(duì)話器及其它錄音、放音的電聲裝置。,.,1）言語(yǔ)清晰度對(duì)言語(yǔ)信號(hào)的要求：語(yǔ)言清晰；言語(yǔ)清晰度與主觀感覺(jué)的關(guān)系參閱表5-14。,言語(yǔ)傳示裝置設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：,.,顯示內(nèi)容較多時(shí)，采用一個(gè)言語(yǔ)傳示裝置即可。更適于指導(dǎo)檢修和故障處理工作，引導(dǎo)操作者操作。適用于追蹤操作中。在非職業(yè)性的領(lǐng)域中，言語(yǔ)傳示裝置更符合人們習(xí)慣。,言語(yǔ)傳示裝置的選擇原則,.,53控制器設(shè)計(jì),一、控制器的定義及其種類,控制器：是操作者（人）用以將信息傳遞給機(jī)器，使之執(zhí)行控制功能，實(shí)現(xiàn)調(diào)整，改變機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)的裝置。,控制器的種類很多，按操縱的身體部位不同，分為三大類：1）手動(dòng)控制器：最常見(jiàn)的一類控制器。,2.控制器的種類,1.定義,3）其它控制器：包含語(yǔ)言控制器、膝控制器以及其它非身體部位控制的控制器。如：聲控、光控等。,2）腳動(dòng)控制器：腳動(dòng)控制器主要有兩種，腳踏板和腳踏鈕。,按操縱的運(yùn)動(dòng)方式又可分為：旋鈕式旋鈕、搖柄等移動(dòng)式操縱桿、手柄按壓式按鈕、按鍵等,.,二、控制器設(shè)計(jì)和選用的一般原則,三、控制器編碼方式,控制器的設(shè)計(jì)要適應(yīng)人體運(yùn)動(dòng)的特征。,操縱裝置編碼：使每一個(gè)控制器都有自己的特征和符號(hào)，以便于操作者識(shí)別，防止誤操作。,盡量設(shè)計(jì)多功能控制器，并把顯示器與控制器有機(jī)結(jié)合起來(lái)。,利用編碼提高控制器的辨認(rèn)和記憶。,控制器要能避免無(wú)意識(shí)的誤操作而引起的危險(xiǎn)。,盡量利用控制器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)或借助操作者體位的重力進(jìn)行控制。,控制器操縱方向應(yīng)與預(yù)期的功能方向相一致。,.,1）形式編碼formcoding,2）位置編碼spacecoding,圖5-15,3）尺寸編碼sizecoding,這是一種容易為人的視覺(jué)和觸覺(jué)辨認(rèn)的編碼方法；要求:1）控制器的形狀要盡量反映其功能要求,從而使人能由控制器的形狀聯(lián)想到其用途，并便于形象記憶；2）對(duì)于操作緊張，視覺(jué)負(fù)荷較重的作業(yè)，控制器的形狀應(yīng)能在不同目視或不用眼睛，甚至戴手套的情況下，單靠觸覺(jué)也能分辨清楚。,使用大、中、小三種尺寸,各級(jí)之間尺寸要相差20以上。大小編碼往往與形狀編碼一起使用。,例如,汽車上的離合器,制動(dòng)器和加速器的踏板；計(jì)算機(jī)鍵盤中各鍵位置。當(dāng)不用眼睛而僅用手摸開關(guān)進(jìn)行操作時(shí),對(duì)垂直排列布置的操作的準(zhǔn)確性優(yōu)于水平排列布置的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)控制器垂直排列布置時(shí),控制器間距以12厘米左右為好,當(dāng)水平排列布置時(shí),其間距就需要更大一些才好。,圖5-11,.,5）標(biāo)記編碼labelcoding,4）顏色編碼colorcoding,在控制器上或其側(cè)旁,用文字或某種符號(hào)標(biāo)明其功能。這種編碼方式用在控制器數(shù)量很多，而形狀又難以區(qū)分時(shí)。需要一定的空間和較好的照明條件,并要求標(biāo)號(hào)簡(jiǎn)明易辨。,具體編碼時(shí)，可以根據(jù)需要采取一種或幾種方式組合。,.,1.常用的操縱裝置,見(jiàn)圖5-9，各種操縱器的功能和使用情況參閱表5-17,手把的形狀便于觸覺(jué)對(duì)其進(jìn)行識(shí)別，見(jiàn)圖5-11,2.手控操縱裝置設(shè)計(jì),1）觸覺(jué)功能和觸覺(jué)特性,2）操縱手把的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)合理的手把，應(yīng)考慮下述幾點(diǎn),不太敏感、適應(yīng)迅速、有立體感,手把的形狀應(yīng)與手的生理特點(diǎn)相適應(yīng)，見(jiàn)圖5-10,尺寸應(yīng)符合人手尺度的需要手把的尺寸必須考慮手幅長(zhǎng)度、手握粗度、握持狀態(tài)和觸覺(jué)的舒適性。各種不同手把的握持狀態(tài)見(jiàn)圖5-12,四、控制器設(shè)計(jì),控制器設(shè)計(jì)要符合人體測(cè)量學(xué)、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)以及生物力學(xué)、生理學(xué)等方面的特性。,.,3）適宜的用力范圍，參閱表5-18，表5-19,4）操縱器的適宜尺寸，與人體尺度的關(guān)系參閱表5-20，見(jiàn)圖5-13,控制器的選擇應(yīng)考慮兩種因素：1.人的操縱能力2.操縱器本身選擇依據(jù)參閱表5-22，表5-23，表5-24,3.腳控操縱器的設(shè)計(jì),五、控制器的選擇,1）適宜的操縱力，參閱表5-21,2）腳控操縱器的尺寸踏板：寬度：大于2.5cm；長(zhǎng)度：67.5cm2830cm；踏下行程：617.5cm；表面要有防滑齒紋。踏鈕：直徑為58cm，行程為1.26cm。,3）腳踏板結(jié)構(gòu)形式的選擇，見(jiàn)圖5-14,4）腳踏板布置形式：座椅前7.62-8.89cm，離椅面5-17.8cm，偏離人體正中面小于7.5-12.5cm處。,.,2.操縱與顯示相合性原則,3.操縱顯示的編碼和編排相合性,相合性設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則，見(jiàn)圖5-18,重要的原則是見(jiàn)操縱顯示的編碼應(yīng)盡可能一致，見(jiàn)圖5-19,六、操縱與顯示相合性,1.操縱顯示比,操縱顯示比是操縱器和顯示器移動(dòng)量之比，即C/D。,操縱與顯示相合性是指機(jī)器、設(shè)備的控制器與顯示器之間的聯(lián)用關(guān)系。,控制器的調(diào)節(jié)：粗調(diào)、精調(diào)。最佳C/D比圖5-17,根據(jù)人的生理與心理特征，人對(duì)控制器與顯示器的運(yùn)動(dòng)方向有一定的習(xí)慣定式，這個(gè)習(xí)慣定式隨二者的相對(duì)位置、運(yùn)動(dòng)方式等因素不同而改變。,.,54人機(jī)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì),一、人機(jī)系統(tǒng)定義,人機(jī)系統(tǒng)：由相互作用，相互聯(lián)系的人和機(jī)器兩個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成的，且能完成特定目標(biāo)的一個(gè)整體系統(tǒng)。,人工操作系統(tǒng)半自動(dòng)化系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)見(jiàn)圖11-2,1.人機(jī)系統(tǒng)的組成，見(jiàn)圖11-1,2.人機(jī)系統(tǒng)類型,3.人機(jī)系統(tǒng)的目標(biāo)，見(jiàn)圖11-4,1）按自動(dòng)化程度分類,2）按人機(jī)結(jié)合方式分類,人機(jī)串聯(lián)人機(jī)并聯(lián)人與機(jī)串、并聯(lián)混合見(jiàn)圖11-3,.,二、人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì),1.設(shè)計(jì)的原則,工作空間和工作設(shè)備的設(shè)計(jì)工作環(huán)境設(shè)計(jì)工作過(guò)程設(shè)計(jì),3.總體設(shè)計(jì)的要點(diǎn),2.總體設(shè)計(jì)的程序,1）人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的程序，見(jiàn)圖11-5,2）人機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的步驟，參閱表11-1,1）人機(jī)功能分析與分配人機(jī)功能分析：包括系統(tǒng)功能的描述、確定和分解。人機(jī)功能分配：把分解的系統(tǒng)功能逐一分配給人和機(jī)。,比較分配原則人與機(jī)器的特性比較參閱表11-2。,經(jīng)濟(jì)分配原則,剩余分配原則,.,2）人機(jī)匹配,3）人機(jī)界面設(shè)計(jì),合理分配人和機(jī)器的功能，使人機(jī)彼此協(xié)調(diào)，相互補(bǔ)充。,人和機(jī)器的相互配合，一方面需要人監(jiān)控機(jī)器，另一方面需要機(jī)器監(jiān)督人。,人機(jī)界面設(shè)計(jì)的兩個(gè)主要問(wèn)題：人控制機(jī)器控制器要適合于人的操作；人接受信息顯示器的配置如何與控制器相匹配。,宜人分配原則,彈性分配原則,人機(jī)匹配具體內(nèi)容包括：顯示器與人的信息通道特性的匹配；控制器與人體運(yùn)動(dòng)特性的匹配；顯示器與控制器之間的匹配；作業(yè)環(huán)境與操作者適應(yīng)性的匹配；人、機(jī)、環(huán)境要素與作業(yè)之間的匹配等。,人機(jī)界面設(shè)計(jì)主要是指顯示器、控制器、以及它們之間的關(guān)系的設(shè)計(jì)。,控制儀表板的人機(jī)界面設(shè)計(jì)程序示例見(jiàn)圖11-6,.,附錄,.,1115,4150,51以上,1617,1819,2030,3140,男性,女性,年齡,性別,195.5,166.3,157.8,158.6,154.1,149